酿酒微生物对酒体质量及风格的影响

第43卷第2期2016年3月

文章编号:1002-8110（2016）02-0038-10

酒酿

LIQUOR MAKING

Vol.43.№.2Mar.，2016

酿酒微生物对酒体质量及风格的影响

许信春晖，

玲，董乔娟，蔡鹏飞，于文娟，于盼盼，赵纪文*

（山东扳倒井股份有限公司技术中心，山东高青256300）

摘要:在介绍酿酒微生物的种类、来源、酶系及其作用的基础上，重点介绍了白酒中的主要香味成分和形成机

理及各香型白酒之间香味成分的差异。生态环境中细微的变化就对酿酒微生物的类群、生长、代谢等有显著的影响，这说明了酿酒的复杂性及不可复制性。但另一方面，各地域春、夏、秋、冬生产周期的规律性，生产场地、营养基质的相对稳定性，又赋予了各地域白酒质量稳定性与风格独特性的特点，遵循酿酒微生物的生长、代谢规律，利用酿酒微生物在不同季节、不同温湿度、不同营养基质条件下的发酵特性，在可控的条件下，才能酿造出风格鲜明、质量上乘美酒。

关键词：酿酒微生物；白酒；质量；风格；影响中图分类号：TS262.3；TS261.1

文献标识码：B

Effect of Brewing Microorganisms on Liquor Quality and Style

XIN Chun-hui, XU Ling, DONG Qiao-juan, CAI Peng-fei, YU Wen-juan, YU Pan-pan

Shandong,China ）（Technical Center of Shandong Bandaojing Co. Ltd.,Gaoqing 256300，

Abstract :Based on the introduction of species, origin, enzymes and their functions of brewing microorganisms, the major aroma compositions and their forming mechanism, as well as the differences of aroma compositions among various flavor type liquors were highlighted. A slight change of ecological environment will has significant impact on the microorganisms' groups, growth, metabolism, etc. which indicates the complicity and unrepeatability of liquor making. On the other hand, the regularity of production period in spring, summer, autumn and winter in various region, and the relative stability of production sites and nutrient media endure the stability of liquor quality and unique style characters in different region. Following the law of microbial growth and metabolism, and using the fermentation features of brewing microorganisms in different seasons, temperature and nutrient media, good liquor with distinctive style and good quality will be made under controlled conditions.

Key words:brewing microorganisms; liquor; quality; style; effect

“师固态法酿造白酒是我国独有的传统工艺。人们常说法自然”，也就是说：人们遵循的传统工艺是从自然界学来的。是自然界中酿酒微生物的生生息息、繁殖代谢，才形成了传统白酒的香、醇、甘、美。所谓“师法自然”实际上就是了解酿酒微生物的生活习性，遵循酿酒微生物的生长、代谢规律，利用酿酒微生物在不同季节、不同温湿度、不同营养基质条件下的发酵特性，在可控的条件下，酿造出风格鲜明、质量上乘美酒的过程。

那么，酿酒微生物有哪些？是怎么来的？又是怎样通过富集培养，成为糖化、发酵、生香的动力，进而影响了酒体的质量、风格。我们作以下探讨。1

酿酒微生物的种类

收稿日期：2015-12-07

作者简介：信春晖（1967-），男，中共党员，硕士研究生，教授级高工，一直从事酿酒生产与科研工作，发表论文三十余篇。

*

酿酒微生物按照其功能，大致可以分为三类：①糖化—把淀粉等营养基质分解为可发酵性糖的微生物菌群，菌——

主要为霉菌。②发酵菌———利用葡萄糖等小分子营养物质进生成以乙醇为主的小分子发酵产物的微生物一步分解代谢，

生—利用各种营养基质，菌群，主要为酵母菌类。③生香菌——成酯、酸、醇、醛等丰富复杂的香味成分的微生物菌群，主要是各种来源的细菌。22.1

酿酒微生物的来源酿造环境中的微生物

由于传统白酒的生产是开放式操作，酿造环境中的微生物直接附着于发酵糟醅，参与了发酵过程。因此，环境中微生物的种类及数量是发酵微生物的一个重要来源。

通讯作者：赵纪文，山东扳倒井股份有限公司董事长，总经理，技术中心主任，教授级高工。

第二期

等：酿酒微生物对酒体质量及风格的影响信春晖，2016

2.1.1酿酒环境中的微生物分布

表1酿酒环境中微生物的分布（8-9月份）×104

样品来源晾堂残留物

晾糟机空

气细菌[1**********]

酵母菌120368013霉

菌

6208总菌数

1626

6300

206

由以上可以看出：

①操作环境中有着丰富的微生物，细菌、酵母菌、霉菌俱全。②操作环境中的霉菌明显少，操作时接种的微生物，不是糖化菌的主要来源。

③操作占场地及设施蕴有丰富的细菌、酵母菌，是发酵及生香菌的重要来源。2.1.2季节对环境微生物的影响表2某酒厂季节不同周围环境微生物检索结果个/皿项

目

细菌霉菌酵母合计新车间春1027744新车间夏17261255新车间秋715527新车间冬610117老车间春19301261老车间夏37471094老车间秋919836老车间冬1737458室外春1227544室外夏1030949室外秋813324室外冬3317均

值16.5

23

6

40

注：

采用培养皿落下法，时间为3min。由以上可以看出：

①酿酒老车间的微生物菌数在一年四季都优于新车间及室外。②夏季的各类微生物菌数明显高于其它季节，说明气温高，微生物菌系丰富、复杂。

③可以推论：环境不同（新、老车间）、季节不同（春、夏、秋、冬）生成三类酿酒微生物的数量及比例不同，会对酿酒发酵的香味成分及产量都有所影响。2.2

糖化发酵的主要动力———大曲

各种香型白酒的酿造都离不开大曲，大曲不但是糖化的主力、发酵的动力，还是酒体中香味成分的重要来源。那么，大曲中的微生物是怎么来的，不同种类的大曲又是怎样影响酒体的质量及风格的？我们作进一步分析：2.2.1大曲中微生物的来源

由于大曲的制作是自然培养，因此，大曲中的微生物主要来自原辅料及周边环境。一般规律是：空气细菌多，原料霉菌多，场地酵母菌多。

2.2.1.1空气：空气素有微生物的天然输送者之称，由于空气的流动受着季节的影响，故空气中的微生物在数量和种类上也受着季节影响。

2.2.1.2水：微生物在水中的数量取决于水质，因水源不同，其微生物的种类各不同。天然水中的微生物以杆菌居多。2.2.1.3原料：原料是制曲微生物的主要来源，以小麦为例，每1g 小麦含霉菌7.3×103个，酵母菌4.39×104个，细菌2.85×105个。

扳倒井对入房大曲检测情况如下：

表325#曲房

（2012年4月8日）发酵天数糖化力液化力

细菌霉

菌

酵母菌11216005.31×103

310410.490

8.61×1054.23×106

5

582

0.6

1.33×1066.97×1061.33×106

表426#曲房

（2012年4月9日）发酵天数糖化力液化力

细菌霉菌

酵母菌0121809.71×107

01.97×104

210280.471.01×1073.01×1053.05×1064

389

0.64

5.64×1053.13×1061.25×106

从以上可以看出，大曲入房之初，就有较高的糖化力，糖化酶系丰富。

2.2.1.4器具：器具微生物中不可忽视的是曲室和有些大曲生产所使用的糠壳、草帘或谷草物品。2.2.2大曲微生物的菌系

传统大曲按照培养过程培菌温度的高低，大体分为三类，即高温大曲、中温大曲、低温大曲。培菌温度直接影响大曲微生物的生长繁殖及分布情况，进而影响了大曲的风格质量。传统白酒的三大香型：浓香、清香、酱香，正是使用不同类型大曲，才形成各自鲜明的风格。现分述如下：2.2.2.1高温大曲微生物菌系

高温大曲主要用于酱香型大曲酒的生产。在培菌早期，酵母菌迅速繁殖，产生大量酶。当培菌温度高达60~65℃时，明显抑制了酵母菌的生长，使酵母菌大量死亡，酶活力损失也较大。此时，少量耐高温的红曲霉开始繁殖，细菌，特别是嗜热芽孢杆菌，在培菌后期繁殖更快。通过高温阶段的培养，使高温大曲中一般不易分离得到酵母菌。细菌及少量霉菌，构成了高温大曲特有的微生物菌系。2.2.2.2中温大曲微生物菌系

中温大曲其培菌温度最高55~60℃，较多的微生物能繁殖而不会死亡。培菌早期，细菌中的醋酸菌、乳酸菌、芽孢杆菌得以大量生长繁殖；但随着品温的升高和曲块内氧的消耗，抑制了部分低温、好氧细菌的繁殖。如醋酸菌，是严格好氧细菌，在缺氧条件下受到抑制而逐渐死亡，因此在成品曲的曲心部分存活较少。

酵母菌如假丝酵母、汉逊酵母，在培菌前期繁殖也较快，

第二期酿特别是假丝酵母，其繁殖代谢产生的芳香物质，使培菌前期的曲坯带有明显的酯香味。酵母菌一般属中低温微生物，在培菌高温期和贮存阶段，酵母菌的种类和数量都有很大程度减少，其数量为培菌阶段的4%~5%，以假丝酵母和汉逊酵母占绝对多数。

中温大曲的霉菌种类较多，曲心、曲皮均有分布，有曲霉、根霉、毛霉、犁头霉及白地霉。前期的霉菌菌丝呈白色，逐渐外延，相互交织，后逐渐变为深褐色。通过对大量中温大曲微生物的分离检测表明，最后形成以细菌、霉菌和部分酵母为主的中温大曲微生物菌系。2.2.2.3低温大曲微生物菌系

低温大曲在培制过程中品温不超过50℃，因此，各类微生物均能大量繁殖。大多数菌株能在培制的整个过程中进行正常的生长、代谢，最后形成以霉菌、酵母菌、细菌，数量多、种类复杂的微生物菌系。

2.2.3不同地区大曲微生物的联系与区别

西南地区与东北地区相比，西南地区具有温差小、湿度高、年平均气温适中而适合于大多数微生物生长、繁殖的特点。该地区所培制的大曲较东北大曲的微生物复杂。霉菌有根霉、毛霉、曲霉（主要是黑曲霉和黄曲霉，还有少量黄曲霉）、念珠霉、犁头霉，有的还有少量青霉，其中又尤以根霉和曲霉的数量为最多。酵母属酵母、汉逊酵母、假丝酵母、内孢霉属酵母在成曲期数量增长较多。细菌中主要有醋酸菌、乳酸菌、芽孢杆菌、产气杆菌，芽孢杆菌由于其孢子的抵抗力，经高温阶段，对其仍没有多大的影响。

东北地区培制的大曲，其微生物主要以霉菌为主，占绝对多数，酵母菌和细菌都较少，霉菌又以毛霉、根霉、念珠霉居多，曲霉相对较少。几乎所有的东北大曲都含有犁头霉，其次是念珠霉，酵母菌居末位，最后形成以毛霉、根霉、念珠霉为主体的东北大曲微生物菌系。

我国的酿酒区域跨度较大，气候温、湿度条件各异，基本的酿酒产地从湿热多雨的西南（贵州、四川）一带，沿三大水系长江、淮河、黄河）向东北延伸，直至温凉湿润的东北地区。2.3

窖泥中的微生物

窖泥也是酿酒微生物的一个重要来源。在三大香型白酒中，清香酒的酿造不靠窖泥功能菌；酱香酒的酿造窖泥功能菌对酒体质量及风格的影响有一定作用，是窖底香的主要来源；在浓香酒的酿造中，窖泥功能菌则对酒体质量及风格的形成起到至关重要的作用。窖泥是浓香型白酒质量的基础、风格的保证。

那么窖泥中有哪些微生物？他们之间的相互关系如何？现作以下探讨。2.3.1窖泥中的微生物

窖泥中的微生物以厌氧的梭状芽孢杆菌为主，主要有厌氧异养菌、甲烷菌、己酸菌、丁酸菌、乳酸菌、硫酸盐还原菌、酒2016

硝酸盐还原菌、放线菌等。窖泥微生物来源于大曲酒生产中的自然富集，老窖泥发酵过程的优化，人工大曲应用等。2.3.1.1窖泥微生物与生态环境

窖泥无机生态环境是窖泥微生物赖以生存的物质基础。窖泥化学生态环境主要表现在其水分、碳源、氮源、无机盐、生长素等：同时还由微生物多样性引起的代谢产物的多样性。这些复杂的代谢产物与窖泥自身的无机化学成分相互作用，又引起发酵环境变化的多样性，如发酵环境的温度变化、pH 变化、含氧量的变化、固液界面压力变化等。

由于窖泥无机生态环境的多样性与发酵环境的可变性，必然引起微生物代谢途径的多样性，进而导致窖泥生态环境中酶类和酶系及其它代谢产物的多样性，赋予了窖泥中酶的丰富、复杂特征。2.3.1.2

窖泥微生物的代谢特征、

窖泥中微生物的代谢作用总体上可分为同化代谢和异化代谢。

己酸菌：己酸菌利用乙醇和乙酸，合成己酸和少量丁酸及乙酸。

丁酸菌：丁酸菌代谢产生丁酸，己酸菌以丁酸为底物产生己酸。丁酸菌产生氢离子被甲烷菌、硝酸盐还原菌等利用，降低了氢离子的浓度。

乳酸菌：乳酸菌等产酸菌不断产酸使发酵生态环境的pH 降低，导致其它不产酸或微产酸菌无法生存甚至死亡。

甲烷菌：甲烷菌以二氧化碳、乙醇、乙酸、甲醇、甲酸为底物，产生甲烷。甲烷菌和硝酸盐还原菌在窖泥发酵过程中都具有解除产酸菌的氢抑制现象。

硝酸盐还原菌：硝酸盐还原菌将硝酸盐还原为亚硝酸盐，亚硝酸盐再进一步被硝酸盐还原菌还原为一氧化氮、一氧化二氮和氮。

有的硝酸盐还原菌将硫酸盐还原为硫化氢，以乳酸为底物，将乳酸最后氧化为乙酸。

甲烷菌、硝酸盐还原菌与丁酸菌等相互耦联，产生协同效应，进而实现代谢途径中酸的协调平衡。

硫酸盐还原菌：硫酸盐还原菌在代谢过程中利用乳酸，有效降低窖泥微生态中乳酸的积累，较少乳酸亚铁及乳酸钙的产生，延缓窖泥老化。

放线菌：放线菌能促进己酸菌的生长及己酸和己酸乙酯的生成，并有明显的脱臭效果，还能增加一种特殊的芳香。3

酿酒微生物的酶系及作用

由上所述，酿酒微生物主要来自自然环境、大曲及窖泥。微生物类群主要有细菌、霉菌、酵母菌，它们在大曲培养或糟醅发酵过程中繁殖代谢，产生众多的酶类物质。酿酒原料就是在这些酶的共同作用下，产生出酒精及诸多的香味成分，构成了风格各异的各香型白酒。3.1

大曲中的微生物酶系及作用

（

第二期等：酿酒微生物对酒体质量及风格的影响信春晖，

2016

大曲中的微生物主要有霉菌、细菌、酵母菌，在酿酒过程中，它们是糖化、发酵作用的主要动力。现将它们的作用机理分述如下：

3.1.1霉菌的酶系及其作用

霉菌生长代谢能产生多种酶，大曲酒酿造主要利用其代谢产生的液化型、糖化型淀粉酶，作为酿酒发酵中的糖化剂。酿酒原料的主要成分——

—淀粉，就是这些淀粉水解酶的作用下，分解为短链糊精和可发酵性糖（葡萄糖、果糖等），提供给发酵过程中不能直接利用淀粉的微生物，作为前驱物质被利用，使整个酿酒发酵过程得以顺利进行。淀粉水解机理如下：6H 10O 5）n +H2O—→（C6H 10O 5）m +C6H 12O 6+C12H 22O 11

淀粉

糊精

葡萄糖

麦芽糖

能代谢产生淀粉酶的霉菌很多，根霉、曲霉、毛霉等都可以，其中尤以根霉、曲霉产生的淀粉酶活力最强，依此为主体的大曲其糖化、液化也较强。大曲由于其培曲温度的不同，所生长的霉菌种类也不一样。现将各种大曲的糖化力列表比较如下：

表5

曲

名

糖化力高温大曲200～300中温大曲400～700低温大曲

700～800

从表5可以看出，培菌温度越高，霉菌死亡多，且酶活力损失也越大。低温大曲能富集大量霉菌，特别是糖化力强的，因此其酶活力较强，对原料淀粉的水解也更彻底。

霉菌，特别是毛霉，还能产生一种活性较强的蛋白质分解酶，此种酶能催化原料中的蛋白质分子水解为朊、胨、多肽，最后形成氨基酸。氨基酸不但是发酵过程中微生物的氮源，同时也是酒体芳香组分的前驱物质。氨基酸量多则有利于高级醇的形成，高级醇是大曲酒的重要组分，对大曲酒的风味起着重要的作用。氨基酸在酶的作用下进行脱氨及脱羧作用，生成比原来碳链少一个碳原子的醛，随后还原成醇，此过程称为爱尔利希机制：

脱氨：RCH(NH2)COOH—→RCOCOOH+NH3

酮酸

脱羧：RCOCOOH—→RCHO+CO2醛

还原：

RCHO—→RCH+2H

2OH 醇

所生成的高级醇还可以与有关羧酸形成相应酯类物质，成为酒中的重要成分。3.1.2细菌的酶系及其作用

不同种类的细菌，产生的酶系不同，在无氧条件下，细菌能将葡萄糖代谢形成乙醇，其过程如下：

葡萄糖

+ATP

6-磷酸葡萄糖2H

6-磷酸葡萄糖酸

2-酮基-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸3-磷酸甘油醛

+

丙酮酸

-2H

-2ATP

+Pi

丙酮酸

2CO 2

乙醛

乙醛2乙醇

细菌代谢能将1分子葡萄糖转变为2分子乙醇，不过此乙醇含量在整个发酵过程所占比例甚小，不是主要的。

大曲中的醋酸菌，是一种好养细菌形成的酶具有较强的氧化能力，能利用葡萄糖生成葡萄糖酸，也能氧化乙醇生成乙酸，是发酵酒醅中乙酸的主要产生菌。

葡萄糖菌属醋酸菌的代谢：C 2H 5OH+O2—→CH3COOH+H2O

醋酸杆菌属醋酸菌的代谢：C 2H 5OH+O2—→CH3COOH+H2O

O 2

→2CO2+H2O

如菌株氧化能力特别强，则生成的醋酸很快被氧化成CO 2和水。

乳酸菌，作为大曲中的有一种重要菌株，具有乳酸脱氢酶和乳酸消旋酶，能进行同型和异型乳酸发酵，一般以同型乳酸发酵为主，将葡萄糖经由HDP 途径代谢，产生乳酸，其同型乳酸发酵机理如下：

C 6H 12O 6—→CH3CCOOH

NADH+H+

=

O

CH 3CHCOOH 坻坨NAD

-OH

醋酸和乳酸，均是酒中较重要的风味物质，直接影响酒的质量，还能通过代谢形成相应的酯类物质，构成酒体的重要芳香组分。

大曲中芽孢杆菌具有水解淀粉和蛋白质的能力，有的芽孢杆菌能代谢产生酒中的芳香成分双乙酰等。产气杆菌都有较强的v.p.反应（乙酰甲基甲醇反应），与酒中2,3-丁二醇、双乙酰、醋

等香味物质的生成有关。

3.1.3酵母菌的酶系及作用

酵母菌在整个酿酒发酵过程中，具有两个十分突出的作用，即酒化与酯化作用。大曲中的酵母属酵母、汉逊酵母能产生活力较强的酒化酶，能将葡萄糖通过EMP 途径，代谢转化成酒的主成分———乙醇，这是曲酒最重要也是最基础的物质。其酵解途径如下：C 6H 12O 6→CH3COCOOH→C2H 5OH

（C

第二期酿产酯酵母主要是假丝酵母和汉逊酵母，具有较强的酯合成能力，能代谢产生大量的酯类物质，如乙酸乙酯等，赋予大曲酒浓郁的芬芳。

酵母菌代谢还能产生许多物质，如甘油和其它多元醇等，对酒体的完美与丰满有着重要的作用。3.2

窖泥微生物的酶系

窖泥微生物主要是厌氧的细菌，在浓香型白酒及酱香窖底糟醅的发酵过程中起到生酸产酯的作用。

窖泥中的芽孢杆菌能产生纤维素酶、半纤维素酶、蛋白酶及葡萄糖异构酶等；放线菌能代谢产生淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、酸性磷酸酶、角质分解酶、果胶酶、甘露糖苷酶等。3.3

主要酿酒微生物的酶系分析

脱羧酶

裂解酶

脱氨酶脱水酶酵醛缩酶母

合成酶

酯化酶氧化还原酶

乙醇脱氢酶窖

转移酶

胱丙转氨酶泥异构酶葡萄糖异构酶

功水解酶

脂肪酶霉氧化还原酶过氧化氢酶

能葡萄糖氧化酶

菌

菌

水解酶纤维素酶

半纤维素酶单宁酶糖化酶α-淀粉酶蛋白酶放细果胶酶线菌

酸性磷酸酶菌

角质分解酶甘露糖苷酶

从以上可以看出，酿酒微生物中，任何一种微生物甚至是某一菌株，不可能只产一种酶，往往产几种或几类酶。但各菌株所产的各种酶必有主次之分。同样，一酶可产自多菌。4

白酒中主要香味物质的形成机理

丰富复杂的酿酒微生物产生了种类繁多的酶类，各种酶以淀粉和蛋白质为基质相互作用，形成了酒中丰富复杂的香味成分。酒中香味成分的种类和数量的差异，造成了白酒的质量、风格的不同。那么，白酒中有哪些香味成分，它们是怎样生成的呢？

白酒中的香味成分丰富复杂，数量成百上千，但归纳起来主要有：酸、醇、酯、醛（酮）、芳香族化合物等几大类物质。这些风味物质主要是在制曲和发酵过程中，由微生物代谢产生的。有些可由蒸粮、蒸酒和老熟过程中的化学反应产生。4.1

酸类物质

白酒醅中形成的有机酸种类很多，酸类产生的途径也很多。酵母菌在产酒精时，产生多种有机酸，根霉等霉菌产乳酸等有机酸，但大多数有机酸是由细菌生成的。4.1.1乙酸（醋酸）的生成4.1.1.1酵母菌酒精发酵产乙酸酒

2016

4.1.1.2醋酸菌将酒精氧化为乙酸4.1.1.3异构型乳酸也产乙酸

通常，在酵母菌的生长及发酵条件较好时，乙酸生成量较少。若酒醅中进入枯草芽孢杆菌，则乙酸的生成量较多。在酿酒过程中，管理不好，感染杂菌则易生酸。4.1.2乳酸的生成

C 6H 12O 6—→2CH3CHCOOH+C2H 5OH+CO2葡萄糖乳酸

酒精二氧化碳2C 6H 12O 6+H2O—→2CH3CHCOOH+C2H 5OH+C2H 5OH+H2+CO2葡萄糖水乳酸酒精乙酸

氢气二氧化碳3C 6H 12O 6+H2O—→2C6H 14O 6+CH 3CHCOOH+CH 3COOH+CO2

葡萄糖

水

甘露醇

乳酸

乙酸二氧化碳

乳酸是含有羟基的有机酸，它也可由多种微生物产生。4.1.2.1由乳酸菌发酵生成乳酸4.1.2.1.1正常型乳酸发酵

C 6H 12O 6—→2CH3CHCOOH 葡萄糖

乳酸

4.1.2.1.2异型乳酸发酵

其产物因菌种而异，除了生成乳酸外，还同时生成乙酸、酒精、甘露醇等成分。4.1.2.2由霉菌产生乳酸

毛霉、根霉等也能产生L-型乳酸4.1.3丁酸（酪酸）的生成

4.1.3.1由丁酸菌将葡萄糖、氨基酸、乙酸和酒精转化生成丁酸。

C 6H 12O 6—→CH3CH 2CH 2COOH+H2+CO2葡萄糖

丁酸氢气二氧化碳

RCHNH [H]

2COOH—→CH3CH 2CH 2COOH+NH3+CO2

氨基酸丁酸

氨二氧化碳

CH 3COOH+C2H 5OH—→CH3CH 2CH 2COOH+H2O 乙酸酒精

丁酸

水

4.1.3.2丁酸菌将乳酸发酵为丁酸

4.1.3.2.1

CH 3CHCOOH+CH3COOH→CH3CH 2CH 2COOH+H2O+CO2

乳酸乙酸

丁酸

水二氧化碳

4.1.3.2.2

CH -2H 2

3CHCOOH+H2O—→CH3CHCOOH+CO2

乳酸

水

乙酸

二氧化碳

再由乙酸变为丁酸

CH 3CHCOOH+H2—→CH3CH 2CH 2COOH+2H2O

乙酸丁酸

水

发酵期长，乳酸乙酯含量降低，丁酸、丁酸乙酯含量升高。

4.1.4己酸的生成

克拉瓦氏梭菌与甲烷菌共栖，能将低级脂肪酸合成为较高级的脂肪酸。该菌能将乙酸和酒精合成丁酸和己酸；也可由丁酸和酒精结合成己酸；还能将丙酸和酒精合成戊酸，进

第二期

等：酿酒微生物对酒体质量及风格的影响信春晖，2016

而合成庚酸。

4.1.4.1由酒精和乙酸合成丁酸和己酸

4.1.4.1.1当酒醅中乙酸多于酒精时，主要产物为丁酸。

管理不善，发酵期长时，容易发生。

4.1.4.1.2当酒醅中乙醇多于乙酸时，主要产物为己酸。

管理良好，发酵期长时，容易产生。4.1.4.2由酒精和丁酸合成己酸4.1.4.3由丁酸和乙酸合成己酸

先生成丙酮酸，丙酮酸再转变为丁酸，丁酸再与乙酸合成己酸。4.2

醇类物质

4.2.1高级醇

白酒中的高级醇以异戊醇为主，包括正丙醇、异丁醇、异戊醇、活性戊醇等。主要是由酵母菌利用糖及氨基酸的代谢而形成的，其中α-酮酸及醛为重要的中间产物。RCHNH 2COOH

氨基酸+NH2↑↓-NH2

糖代谢→RCOCOOH→RCHO→RCH2OH

α-酮酸醛杂醇油

↑

蛋白质酶解成氨基酸

高级醇生成的代谢途径4.2.1.1脱氨作用

由氨基酸脱氨、脱羧（CO2），生成比氨基酸分子少一个碳原子的高级醇。在酵母细胞内进行。4.2.1.2由糖代谢生成

糖代谢生成丙酮酸，丙酮酸与氨基酸作用，生成另一种氨基酸和另一种有机酸（α-酮酸）；该有机酸脱羧变为醛，再还原成高级醇。

酵母菌生成杂醇油的组分和含量，与原料、菌种、种量、酒醅成分及发酵条件等有关。①若原料的蛋白质含量高，曲的蛋白酶活力强，则杂醇油的生成量也较多，如芝麻香；②乙醇发酵能力弱的酵母菌，产杂醇油量较少，尤其是戊醇的生成量少，如浓香中（低温入窖，缓慢发酵）能较少杂醇油的含量；③酒母用量大时，会迅速将糖分消耗，而对氨基酸的作用不充分，也可大大减低杂醇油的生成量，如清香；④发酵条件：发酵温度及pH 高，醅中含氧量多，均有利于杂醇油的生成，如发酵时适当增加酸度、降低温度、踩窖有利于减少杂醇油的产生；⑤发酵后期，酵母菌自溶时也会产生杂醇油，如酱香的堆积植入大量的酵母菌，自溶后易产生杂醇油。4.2.2多元醇

多元醇是白酒甜味剂醇厚感的重要成分，如2,3-丁二醇、丙三醇、丁四醇、戊五醇、己六醇（甘露醇）、环己六醇（肌醇）等。其中甘油和甘露醇在白酒中含量较多。4.2.2.1甘油的生成酵母菌在产酒精的同时，生成部分甘油。酒醅中的蛋白质含量越多，温度及pH 越高，则甘油的生成量也越多。甘油主要产于发酵后期。

某些细菌在有氧条件下也产甘油。4.2.2.2甘露醇的生成

许多霉菌能产生甘露醇，故大曲中含量较多。某些混合型乳酸菌也能利用葡萄糖生成甘露醇，并生成2,3-丁二醇、乳酸及乙酸。

4.2.2.32，3-丁二醇的生成

除了前述的混合型乳酸菌克生成该醇外，还有如下4条途径。

由双乙酰生成

先由双乙酰生成醋及乙酸，再由醋如下式生成

2,3-丁二醇。

CH 3COCHOHCH 3+AH2→CH3CHOHCHOHCH 3+辅酶A

醋

还原型辅酶A 2，3-丁二醇

由多粘菌及产气杆菌生成

C 6H 12O 6—→CH3CHOHCHOHCH 3+H2+CO2葡萄糖

2，3-丁二醇

氢气二氧化碳

由赛氏杆菌生成，反应同上。

由枯草芽孢杆菌生成，同时生成甘油。3C 6H 12O 6→2CH3CHOHCHOHCH 3+2C3H 5(OH)3+4CO2葡萄糖2，3-丁二醇甘油二氧化碳

4.3

酯类物质

白酒中的酯主要是乙酸乙酯、乳酸乙酯、丁酸乙酯及己酸乙酯，称之为四大酯类。酯是由醇和酸的酯化作用生成的。其途径有二：一是通过有机化学反应生成酯，但这种反应在常温条件下极为缓慢，且反应速度随碳原子数的增加而下降。二是由微生物的生化反应生成酯，这是白酒生产中酯的重要途径。存在于酒醅中的汉逊酵母、假丝酵母等微生物，均有较强的产酯能力。4.3.1乙酸乙酯的产生

-CO 2

CH 3CHO

O 2

CH 3COOH

转酰基酶CoASH

ATP

CH 3COCOOH

CH 3CO～SCoA酯化酶CH 3CH 2OH CH 3COOC 2H 5

由丙酮酸脱羧为乙醛，再氧化为乙酸，并在转酰基酶作用下生成乙酰辅酶A，或由丙酮酸氧化脱羧为乙酰辅酶A。乙酰辅酶A 在酯化酶的作用下与酒精合成乙酸乙酯。4.3.2乳酸乙酯的产生

4.3.3丁酸乙酯和己酸乙酯的产生

（1）（2）（3）（4）

第二期

（1）丁酸乙酯的合成

酿酒

乙醇作用。

乙酰辅酶A+活性乙醇→双乙酰+辅酶A （2）醋

的生成

2016

（2）己酸乙酯的生成

醋又称α-羟基丁酮或乙偶姻，即3-羟基丁酮。

三者之间是可经氧

实际上，2,3-丁二醇、双乙酰及醋

4.4

醛酮化合物

醛酮类化合物的生成途径很多，如醇经过氧化、酮酸脱羧、氨基酸脱氨、脱羧等，均可生成相应的醛、酮。4.4.1乙醛的生成

（1）由葡萄糖酵解生成的丙酮酸脱羧而成。（2）由酒精氧化而成。

（3）由丙氨酸脱氨、氧化而成的丙酮酸脱羧而成。（4）水解、脱氨、脱酸而成的乙醇氧化而成。

窖池管理不善，出现裂纹，易产生乙醛。4.4.2丙烯醛的形成

酒醅中含有甘油，当酒醅感染大量杂菌时，则可产生多量的丙烯醛。气温高、操作卫生不好时，易产生。4.4.3糠醛的形成

半纤维素经半纤维素酶分解成的戊糖，由微生物发酵生成糠醛。

白酒中含有糠醛、糠醇及甲基糠醛等呋喃衍生物。糠醛可进一步转化为甲基醛和羟基醛。在酱香中有较多含量。

另：以小麦为基质，在发酵过程中易产生醛类物质，酱香、芝麻香高温流酒、长期贮存，应是促成醛类物质的挥发。糠醛在酱香中含量较高是因为分子量大，不易挥发，滞留所致。4.4.4α-联酮的形成

通常将双乙酰、醋

及2,3-丁二醇，统称为α-联酮。

（1）双乙酰的生成，有如下途径：1）由乙醛与乙酸缩合而成

CH 3CHO+CH3COOH—→CH3COCOCH 3+H20乙醛

乙酸

双乙酰

水

2）由乙酰辅酶A 和活性乙醇缩合而成

即酵母的辅酶A 与乙酸作用形成乙酰辅酶A，再与活性

表6

产品名称甲酸乙酯乙酸乙酯丁酸乙酯乳酸乙酯戊酸乙酯己酸乙酯庚酸乙酯辛酸乙酯35°五粮液（浓香）21.21484.1994.07460.8664.591139.3021.408.67

52°扳倒井（浓香）5.93617.6177.991053.4526.111778.0015.0812.81

53°汾酒（清香）4.09911.981.69627.59/4.22/3.29

52°牛栏山（清香）4.60717.69/359.76/29.603.59/

53°习酒（酱香）29.431228.7241.33929.4024.5864.143.297.78

53°郎酒（酱香）19.782457.6162.131460.3817.17123.415.9513.78

化还原作用而相互转化的。

在热季入窖，发酵期长，含量就高。4.5

芳香族化合物

白酒中的芳香族化合物多为酚类化合物。它们或直接来自于高粱、小麦等酿酒制曲原料，或在制曲和发酵过程中经微生物转化生成。4.5.1

阿魏酸、香草醛、香草酸、香豆酸的生成

小麦中含有少量的阿魏酸、香草酸及香草醛。在使用小麦制曲时，曲块升温至60℃以上，小麦皮能产生阿魏酸，由微生物的作用；也能生成大量的香草酸及少量的香草醛。

4-甲基愈创木酚也可以氧化为香草醛：上述反应可由酵母和细菌发酵而进行。4.5.24-乙基愈创木酚、酪醇及丁香系统成分的生成4.5.2.14-乙基愈创木酚的生成（1）由阿魏酸经酵母活细菌发酵而成。

（2）香草醛经酵母菌经细菌发酵生成4-乙基愈创木酚。（3）大曲经发酵后，部分香草酸生成4-乙基愈创木酚。

制曲温度高，发酵温度高，曲的用量大时，容易生成。4.5.2.2酪醇的生成

酪醇又名对羟基苯乙醇。可由酵母菌将酪氨酸脱氨、脱羧而成。

用曲量大，发酵猛，起池快，容易产生。4.5.2.3丁香系统成分的生成

据分析，小麦机小麦曲不会含有丁香系统成分。而高粱中的单宁经酵母菌发酵后生成丁香醛及丁香酸等芳香族化合物。5

白酒中的主要香味成分

那么，白酒中的主要香味成分有哪些？不同香型白酒香味成分有何异同？现作如下比照：

49°景芝43.881146.2587.881166.6445.62344.928.2310.95

32°国井6.28930.7280.79927.0023.55702.0711.036.82

（芝麻香）（芝麻香）

第二期等：酿酒微生物对酒体质量及风格的影响信春晖，

续表6

2016

产品名称癸酸乙酯十二酸乙酯十四酸乙酯棕榈酸乙酯油酸乙酯亚油酸乙酯苯乙酸乙酯己酸丁酯乙酸异戊酯己酸异戊酯丁二酸二乙酯甲醇正丙醇正丁醇异丁醇仲丁醇正戊醇异戊醇2-戊醇正己醇糠醇β-苯乙醇2,3-丁二醇（左）2,3-丁二醇（内）乙酸丙酸丁酸异丁酸戊酸异戊酸己酸庚酸辛酸乙醛正丙醛异丁醛糠醛异戊醛乙缩醛醋丙酮2-戊酮2-甲基丁烷3-甲基丁烷3-甲硫基丙醇

35°五粮液（浓香）

//////2.68//1.530.9578.65106.5728.7486.8920.878.55180.0752.05//2.6813.986.44390.536.0756.184.3427.047.98563.8610.505.47567.53/18.7150.52/424.3810.40157.20195.924.375.58/

52°扳倒井（浓香）

///4.191.713.191.173.148.70/3.6529.4973.6949.3143.168.585.4093.823.5318.852.181.2413.146.19443.4111.9758.781.357.69/301.382.963.3963.24/2.1712.324.3964.2824.912.353.042.902.83/

53°汾酒（清香）1.01/0.617.523.576.96//1.34/5.97/94.983.0390.201.943.07234.071.243.150.665.3711.5213.771150.9212.968.252.67/2.0055.752.065.58140.71/1.24///3.780.99/5.071.68/

52°牛栏山（清香）

///1.691.371.53////1.2644.7796.924.7769.15/1.41132.20//0.662.343.039.60703.3419.753.521.200.801.1511.90/2.1490.88/1.1215.47/385.026.691.24////

53°习酒（酱香）0.48/0.696.573.4311.313.541.443.44/1.7882.79951.3231.5183.7633.096.70186.78/15.0732.1119.0069.4062.642220.1211.9874.1523.9219.7726.6074.473.373.42234.171.7117.3853.10/537.9057.5314.778.574.6816.53/

53°郎酒（酱香）

/0.66/17.204.665.5111.541.152.710.49/130.912561.4962.24209.4358.0918.95381.0013.2633.621.6411.3010.9925.441277.23173.0033.7212.418.3912.1668.702.080.25725.726.6511.57226.27/711.5275.69/19.42.2026.12/

49°景芝

///3.65//1.923.79///89.151053.4662.47123.8078.019.20304.486.0316.030.8812.3312.078.29638.6357.6664.4719.1314.9516.36137.952.302.62346.344.824.0981.22/246.08225.30/8.741.627.250.53

32°国井

//////9.377.898.91/3.4037.01124.7351.5172.3320.196.33145.047.0428.031.321.6611.769.35390.458.6456.991.1711.17/298.895.154.36193.92/6.7519.6814.8063.0210.407.878.824.081.699.04

（芝麻香）（芝麻香）

注：汾酒中乙酸乙酯与乙缩醛分离不好，所记乙酸乙酯含量为：乙酸乙酯+乙缩醛含量之和。

第二期

酿6各香型白酒香味成分分析6.1各香型间主要香味成分分析

表7各香型间主要香味成分分析（折60%vol算）mg/L名

称

总

酯总

酸总

醇醛酮类其

它总

量

浓香型4055.21398.1

702.9886.1

13.47055.7清香型1540.91131.05472.5319.23.823467.47酱香型

3716.252286.42882.51544.5

28.0310457.68

芝麻香型4300.61312.151212.5866.05

10.8

7702.1

分析：6.1.1

从香味成分总量上来看：酱香>芝麻香>浓香>清

香。这主要与酱香酒的大曲用量大及反复堆积有关。在传统白酒酿造过程的三个微生物来源中，大曲微生物及酶系是最重要的微生物及酶的来源。高温大曲细菌丰富，反复堆积又接入大量酵母。因此，酱香酒的香味成分总量明显高于其它香型。

6.1.2从酸类成分总量来看，酱香酒明显占优势。其它三种香型大致相当。产酸的主力是细菌，而酱香大曲中以细菌为主及少量霉菌，这是酱香酸类物质较高的重要原因。又因酱香工艺中的堆积过程，是个缓慢充氧的过程，有利于醋酸菌等产酸菌的生长代谢。因此酱香酒总酸含量较高。

6.1.3醇类物质无论是总量还是在各自香型中占的比例，酱香酒都高居榜首。而醇类物质主要是高级醇。高级醇则主要是由酵母菌利用糖及氨基酸代谢而形成的。因此，高级醇的含量与三个条件有关：①酵母菌的种类及数量。②可发酵性糖含量充分。③氨基酸含量丰富。在酱香发酵过程中，空气中的酵母菌在堆积糟醅上繁殖代谢，数量多种类丰富。由于基质是淀粉质原料，因此糖类也是充分的。高温大曲中的细菌具有很强的蛋白酶系，高温大曲、高温堆积、高温发酵又有利于蛋白质的分解。因此，酱香酒中醇类物质含量丰富。6.1.4醛、酮类物质也是酱香酒含量丰富。原因：一是糖化、发酵缓慢，中间产物丰富，二是需氧、厌氧交替、发酵环境复杂所致。

6.1.5从香味成分总量上看，清香型酒明显低于其它香型，这是因为清香型酒酿造的主要微生物来源是大曲（且用曲量最低），无窖泥微生物作用。且清香型酿酒厂家多数处于低温干燥的环境中，空间环境微生物也较少。

6.1.6清香酒的酸类物质含量在本香型中所占比例最大，这与清香大曲制曲温度低，各类酿酒微生物均能大量繁殖，最后形成的以霉菌、酵母菌、细菌，数量多、种类复杂的微生物菌系有关。

6.1.7清香酒的总醇含量也最低，这与清香大曲的酵母菌含量高，在发酵过程中会迅速将糖分消耗，对氨基酸的作用不充分有关。6.2各香型内香味成分分析6.2.1浓香

酒

2016

表8浓香香味成分分析

（折60%vol算）mg/L名称总

酯总

酸总

醇醛酮其

它总量

五粮液3941.91837.661003.61469.317.058269.5扳倒井4168.5

958.7

402.2

302.9

9.82

5842.12

从以上可以看出，同是浓香型白酒扳倒井与五粮液在香味成分总量及各香味成分量比关系上也有较大不同。分析如下：6.2.1.1五粮液酒香味成分丰富，是浓郁型浓香，扳倒井酯香突出，酸、醇、醛、酮等清爽，属淡雅型浓香。

6.2.1.2五粮液酒总酸含量偏高，与所用中高温包包曲有关，与扳倒井所有中温曲相比，含有较多的细菌，较少的酵母。6.2.1.3五粮液总醇含量明显高于扳倒井，除了其较高的制曲、发酵温度有利于蛋白质降解外，还与其跑窖工艺有关（跑窖：由于粮醅较长时间与操作环境接触，接入了较多的环境微生物，尤其是酵母菌。）。

6.2.1.4五粮液的醛、酮类含量也较高。醛、酮类的生成（尤其是乙缩醛）与发酵温度有关，也与稻壳用量（即糟醅中的含氧量）有关，在该例中与跑窖有关。

6.2.2清香

表9清香香味成分分析（折60%vol算）mg/L名称总

酯

总酸总醇醛酮总量汾酒1788.41403.9524.1166.093890.13牛栏山

1293.5

858.2

420.9

472.5

3045.1

因在汾酒分析中，乙酸乙酯与乙缩醛未分离清晰，在此皆归乙酸乙酯。故显酯高、醛酮低，为操作失误。分析如下：6.2.2.1总体上，汾酒香味成分含量高于牛栏山。

6.2.2.2汾酒总酸，无论是含量还是在本品中的比例都较高，应与汾酒所用大曲有关，相对的中、低、高温曲配合，菌系复杂，酶系丰富，产酸较多。6.2.3酱香

表10酱香香味成分分析（折60%vol算）

mg/L名称总酯总酸

总醇醛酮其它总量

习酒2673.22775.61782.07

1786.8

24.019031.68郎酒4759.3

1797.2

3983.042011.2

32.06

12582.8

分析如下：

6.2.3.1郎酒相对于习酒，酯高、醇高。酯高的原因在于生香酵母丰富，醇高是由于发酵醅中的菌群、酶系对蛋白质有较强的作用，使糟醅中有较多的氨基酸，在酵母菌作用下形成。6.2.3.2习酒相对于郎酒，含有较多的有机酸，与大曲中的细菌作用有关。6.2.4芝麻香

表11芝麻香香味成分分析（折60°算）

mg/L名称总酯总酸

总醇醛酮其它总量

景芝3505.81168.21440.11122.310.87247.2国井5095.5

1456.1

985.01

609.8

10.8

8157.21

从以上可以看出：

第43卷第2期2016年3月

（2016）02-0047-05文章编号:1002-8110

酒酿

LIQUOR MAKING

Vol.43.№.2Mar.，2016

啤酒加工厂设备的选型原则与设备选型

郭宏文邹东恢，

（齐齐哈尔大学食品与生物工程学院，黑龙江齐齐哈尔161006）

摘要:我国啤酒生产规模和产量的增长，使装备工业发展也较快,论述了啤酒加工设备选型的原则、设备选型，

包括啤酒原料处理设备、糊化设备、糖化设备、发酵设备、过滤设备等的选型，并探讨了啤酒加工设备的未来发展趋势。

关键词：啤酒加工；设备；选型原则；设备选型中图分类号：TS262.5；TS261.3

文献标识码：C

Type Selection Principle and Equipment Type Selection of Beer Factory

GUO Hong-wen ZOU Dong-hui，

（College of Food and bio-Engineering ,QiqihaerUniversity,Qiqihaer 161006，Heilongjiang，China ）

Abstract:With the development of beer production capacity and output in our countury，the equipment industry make fast development either，In this paper, it discussed beer processing equipment type selection principle, equipment type selection, including beer raw material treatment equipment、gelatinization equipment、Saccharify equipment、fermentation equipment、filtration equipment type selection，and provide a useful guidance for future studies to beer processing equipment development.

Key words:beer processing；equipment ；type selection principle；equipmenttype selection

啤酒具有酒精含量低、营养非常丰富的酒类品种，被誉为“液体面包”。啤酒是以麦芽为主要原料，先制成麦芽汁，添加酒花，再用啤酒酵母发酵而成的一种酿造酒。近几年，啤酒工业发展迅猛，出现了生

收稿日期：2015-12-07

产规模大型化、酿造工艺快速化、生产管理自动化、产品结构规范化和科学研究专业化的总体趋势[1-2]。

科技发展不断应用于啤酒工业，并推动行业整体水平的提升。如露天大罐发酵，快速发酵工艺，膜

作者简介：邹东恢（1967-），男，齐齐哈尔人，副教授，硕士。在齐齐哈尔大学食品与生物工程学院从事生物工程教学与科研工作，发表科技论文30余篇,其中SCI 检索2篇、EI 检索1篇，撰写著作3部，主持、参与省市级科研项目10余项。

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景芝芝麻香清爽。6.2.4.1国井芝麻香浓郁，7.3生态环境中细微的变化就对微生物的类群、生长、代谢

6.2.4.2国井芝麻香总酯、总酸含量高，总醇含量低，稍清、带浓、偏酱；景芝芝麻香稍浓、带酱、偏清。这与酿酒操作中，国井芝麻香酒用高温大曲、细菌曲及多粮有关。

6.2.5其它：窖泥微生物对浓香型大曲酒有显著的影响，对酱香、芝麻香有协调的作用，在此不再详述。77.1

问题与建议

从环境中微生物、大曲中微生物及窖泥中微生物追溯

这说明了酿酒的复杂性及不可复制性。但等有显著的影响，

另一方面，各地域春、夏、秋、冬生产周期的规律性，操作场地、营养基质的相对稳定性，又赋予了各地域白酒质量稳定性与风格独特性的特点。认清自身规律，趋利避害，积杂成纯，充分利用各自地域资源，奉献出我们的精品，正是我们酿酒科技工作者的任务。

美酒象一曲动人的音乐，自有它优美、和谐的旋律；美酒又象一首醉人的诗篇，它是物质感受与精神愉悦的高度统一；美酒之所以昌盛不衰，有它内在的发展规律及不竭的生命力；它就像一座无尽的宝藏，有待我们去挖掘，去精炼，去欣赏。

[参考文献]

[1]中国酿酒工业协会,等.白酒酿酒师[M].2009[2]中国酿酒工业协会,等.白酒高级酿酒师[M].2009

是一项系统、繁杂的工程。其中影到白酒的产品质量及风格，

响因素众多。笔者不以学识浅陋为由，冒然为之，望能起到抛砖引玉的作用。7.2

环境中的微生物、各种生化反应，酒的香味成分皆丰富复杂。笔者浅举几例，可能挂一漏万，不当之处还望各位专家学者批评指出。